(57)【要約】喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置（１００、２００、３００）が開示される。装置（１００、２００、３００）は、物品（１、２、３）を受け入れるための加熱領域（１１０）と、加熱領域（１１０）に侵入する変動磁場を発生させる磁場発生器（１２０）とを備える。物品（１、２、３）は、喫煙材（１０）と、喫煙材（１０）を加熱するように変動磁場の侵入によって加熱可能な加熱材（２０）とを備える。磁場発生器（１２０）は、透磁性コア（１５０）及びコイル（１４０）を備える。コア（１５０）は、透磁性の第１の部分（１５５）と、第１の部分（１５５）から延在する透磁性の第１及び第２のアーム部（１５１、１５２）とを備える。コイル（１４０）は、コア（１５０）の第１の部分（１５５）の周りに巻かれる。コア（１５０）の第１及び第２のアーム部（１５１、１５２）は、加熱領域（１１０）の異なる側にある。【選択図】  図２
2019502362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
喫煙材を加熱して前記喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置であって、
物品を受け入れるための加熱領域であって、前記物品が、喫煙材と、前記喫煙材を加熱するように変動磁場の侵入によって加熱可能な加熱材とを備える、加熱領域と、
前記加熱領域に侵入する変動磁場を発生させるための磁場発生器であって、透磁性コア及びコイルを備える磁場発生器と
を具備し、
前記コアが、透磁性の第１の部分と、前記第１の部分から延在する透磁性の第１及び第２のアーム部とを備え、前記コイルが、前記コアの前記第１の部分の周りに巻かれ、前記コアの前記第１のアーム部及び前記第２のアーム部が、前記加熱領域の異なる側にある、装置。
【請求項２】
前記コアの前記第１及び第２のアーム部が、前記加熱領域の異なる側にそれぞれの自由端を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コアの前記第１及び第２のアーム部が、前記加熱領域の両側にある、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記コアの前記第１及び第２のアーム部が、前記加熱領域の両側にそれぞれの自由端を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記コアの前記第１及び第２のアーム部の前記それぞれの自由端が、前記加熱領域を介して互いに向かい合っている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記加熱領域が細長く、前記コアの前記第１及び第２のアーム部のそれぞれが、前記加熱領域の長手方向軸に平行な方向に細長い、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記コアの前記第１及び第２のアーム部が、前記コアの前記第１の部分の両端から延在する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記コアが、前記第１の部分から延在する第３及び第４のアーム部を備え、前記コアの前記第３及び第４のアーム部が前記加熱領域の両側にある、請求項３に記載の装置。
【請求項９】
前記コアの前記第１及び第３のアーム部が、前記コアの前記第１の部分の第１の端部から延在し、前記コアの前記第２及び第４のアーム部が、前記コアの前記第１の部分の反対側の第２の端部から延在する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３、及び第４のアーム部が、前記コアの前記第１の部分を前記コアの第２の部分に接続し、前記コアの前記第２の部分が、前記コアの前記第１の部分から前記加熱領域の反対側にある、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記加熱領域が、開かれた第１の端部と、前記第１の端部の反対側の第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部とを接続する１つ又は複数の側部とを有し、
前記物品が前記第１の端部を通って前記加熱領域内に挿入可能であり、
前記コアの前記第１のアーム部が、前記加熱領域の前記１つの側部、又は前記複数の側部の１つにあり、前記コアの前記第２のアーム部が、前記加熱領域の前記第２の端部にある、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記コアの前記第１及び第２のアーム部が、それぞれの自由端を有し、
前記コアの前記第１のアーム部の前記自由端が、前記加熱領域の前記１つの側部、又は前記複数の側部の１つにあり、前記コアの前記第２のアーム部の前記自由端が、前記加熱領域の前記第２の端部にある、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記コアの前記第１及び第２のアーム部の前記それぞれの自由端が前記加熱領域に面する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記磁場発生器が、透磁性の第２のコア及び第２のコイルを備え、
前記第２のコアが、透磁性の第１の部分と、前記第１の部分から延在する透磁性の第１及び第２のアーム部とを備え、前記第２のコイルが、前記第２のコアの前記第１の部分の周りに巻かれ、前記第２のコアの前記第１及び第２のアーム部が、前記加熱領域に面するそれぞれの自由端を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記コアが、フェライトを含む、又はフェライトより構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記コアの前記第１の部分が、前記コアの前記第１及び第２のアーム部のそれぞれと単一のものである、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記加熱領域が、前記装置内の凹部、又は前記コア内の凹部である、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
喫煙材とヒーターとを備える物品であって、前記ヒーターが、前記喫煙材を加熱するように変動磁場の侵入によって加熱可能な加熱材を備える、物品と、
前記喫煙材を加熱して前記喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させる装置とを具備したシステムであって、
前記装置が、
前記物品を受け入れるための加熱領域と、
前記物品が前記加熱領域内にあるとき、前記ヒーターに侵入する変動磁場を発生させるための磁場発生器であって、透磁性コア及びコイルを備える磁場発生器と、を備え、
前記コアが、透磁性の第１の部分と、前記第１の部分から延在する透磁性の第１及び第２のアーム部とを備え、前記コイルが、前記コアの前記第１の部分の周りに巻かれ、前記コアの前記第１及び第２のアーム部が、前記加熱領域の異なる側にある、システム。
【請求項１９】
前記磁場発生器が、透磁性の第２のコア及び第２のコイルを備え、
前記第２のコアが、透磁性の第１の部分と、前記第１の部分から延在する透磁性の第１及び第２のアーム部とを備え、前記第２のコイルが、前記第２のコアの前記第１の部分の周りに巻かれ、前記第２のコアの前記第１及び第２のアーム部が、前記加熱領域に面するそれぞれの自由端を有する、請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
前記物品が、前記喫煙材を加熱するように変動磁場の侵入によって加熱可能な加熱材を備える第２のヒーターを具備し、前記物品が前記加熱領域にあるとき、前記第２のコアの前記第１及び第２のアーム部のそれぞれの自由端が前記第２のヒーターに面する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記物品の前記喫煙材が、前記ヒーターと前記第２のヒーターとの間に配置される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記喫煙材が、タバコ及び／又は１つ以上の保湿剤を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記加熱材が、導電性材料、磁性材料、及び磁性導電材料からなる群から選択された１つ以上の材料を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２４】
前記加熱材が、金属又は金属合金を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２５】
前記加熱材が、アルミニウム、金、鉄、ニッケル、コバルト、導電性炭素、グラファイト、普通炭素鋼、ステンレス鋼、フェライトステンレス鋼、銅、及び青銅からなる群から選択された１つ以上の材料を含む、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タバコなどの喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置、並びにそのような装置を備えるシステム及びそのような喫煙材を備えてそのような装置とともに使用するための物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙巻タバコ、葉巻タバコなどの喫煙品は、使用の間、タバコを燃焼させてタバコ煙を発生させる。燃焼させずに化合物を放出する製品を創出することによってこれらの喫煙品に代わるものを提供する試みがなされている。そのような製品の例としては、いわゆる「非燃焼・加熱式（ｈｅａｔ−ｎｏｔ−ｂｕｒｎ）」製品、又はタバコ加熱装置若しくはタバコ加熱製品がある。これらは、材料を燃焼するのではなく加熱することで化合物を放出する。その材料は、例えば、タバコでもよいし、他の非タバコ製品でもよい。非タバコ製品は、ニコチンを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の第１の態様は、喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置を提供し、本装置は、
物品を受け入れるための加熱領域であって、物品が、喫煙材と、喫煙材を加熱するように変動磁場の侵入によって加熱可能な加熱材とを備える、加熱領域と、
加熱領域に侵入する変動磁場を発生させるための磁場発生器であって、透磁性コア及びコイルを備える磁場発生器と
を具備し、
コアは、透磁性の第１の部分と、第１の部分から延在する透磁性の第１及び第２のアーム部とを備え、コイルは、コアの第１の部分の周りに巻かれ、コアの第１及び第２のアーム部は、加熱領域の異なる側にある。
【０００４】
例示的な実施形態では、コアの第１及び第２のアーム部は、加熱領域の異なる側にそれぞれの自由端を有する。
【０００５】
例示的な実施形態では、コアの第１及び第２のアーム部は、加熱領域の両側にある。
【０００６】
例示的な実施形態では、コアの第１及び第２のアーム部は、加熱領域の両側にそれぞれの自由端を有する。
【０００７】
例示的な実施形態では、コアの第１及び第２のアーム部のそれぞれの自由端は、加熱領域を介して互いに向かい合っている。
【０００８】
例示的な実施形態では、加熱領域は細長く、コアの第１及び第２のアーム部のそれぞれは、加熱領域の長手方向軸に平行な方向に細長い。
【０００９】
例示的な実施形態では、コアの第１及び第２のアーム部は、コアの第１の部分の両端から延在する。
【００１０】
例示的な実施形態では、コアは、第１の部分から延在する第３及び第４のアーム部を備え、コアの第３及び第４のアーム部は加熱領域の両側にある。
【００１１】
例示的な実施形態では、コアの第１及び第３のアーム部は、コアの第１の部分の第１の端部から延在し、コアの第２及び第４のアーム部は、コアの第１の部分の反対側の第２の端部から延在する。
【００１２】
例示的な実施形態では、第１、第２、第３、及び第４のアーム部は、コアの第１の部分をコアの第２の部分に接続し、コアの第２の部分は、コアの第１の部分から加熱領域の反対側にある。
【００１３】
例示的な実施形態では、磁場発生器は、コアの第２の部分の周りに巻かれた第２のコイルを備える。
【００１４】
例示的な実施形態では、加熱領域は、開かれた第１の端部と、第１の端部の反対側の第２の端部と、第１の端部と第２の端部とを接続する１つ又は複数の側部とを有し、
物品が第１の端部を通って加熱領域内に挿入可能であり、
コアの第１のアーム部は、加熱領域の１つの側部、又は複数の側部の１つにあり、コアの第２のアーム部は、加熱領域の第２の端部にある。
【００１５】
例示的な実施形態では、コアの第１及び第２のアーム部は、それぞれの自由端を有し、
コアの第１のアーム部の自由端は、加熱領域の１つの側部、又は複数の側部の１つにあり、コアの第２のアーム部の自由端は、加熱領域の第２の端部にある。
【００１６】
例示的な実施形態では、コアの第１及び第２のアーム部のそれぞれの自由端は加熱領域に面する。
【００１７】
例示的な実施形態では、磁場発生器は、透磁性の第２のコアを備え、
第２のコアは、透磁性の第１の部分と、第１の部分から延在する透磁性の第１及び第２のアーム部とを備え、第２のコイルは、第２のコアの第１の部分の周りに巻かれ、第２のコアの第１及び第２のアーム部は、加熱領域に面するそれぞれの自由端を有する。
【００１８】
例示的な実施形態では、コアは、フェライトを含む、又はフェライトより構成される。
【００１９】
例示的な実施形態では、コアの第１の部分は、コアの第１及び第２のアーム部のそれぞれと単一のものである。
【００２０】
例示的な実施形態では、加熱領域は、装置内の凹部である。例示的な実施形態では、加熱領域は、コア内の凹部である。
【００２１】
例示的な実施形態では、コアは、フェライトを含む、又はフェライトより構成される。
【００２２】
例示的な実施形態では、コアは、非導電性材料で互いに絶縁された複数の層の導電性材料を含む。
【００２３】
例示的な実施形態では、コイルは、加熱領域の長手方向軸に垂直な軸に沿って延在する。
【００２４】
例示的な実施形態では、コイルは、加熱領域の長手方向軸に平行な軸に沿って延在する。
【００２５】
例示的な実施形態では、装置は、喫煙材を燃焼させることなく喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるためのものである。
【００２６】
本発明の第２態様はシステムを提供し、本システムは、
喫煙材とヒーターとを備える物品であって、ヒーターは、喫煙材を加熱するように変動磁場の侵入によって加熱可能な加熱材を備える、物品と、
喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させる装置とを具備し、当該システムは、
物品を受け入れるための加熱領域と、
物品が加熱領域内にあるとき、ヒーターに侵入する変動磁場を発生させるための磁場発生器であって、透磁性コア及びコイルを備える磁場発生器と、を備え、
コアは、透磁性の第１の部分と、第１の部分から延在する透磁性の第１及び第２のアーム部とを備え、コイルは、コアの第１の部分の周りに巻かれ、コアの第１及び第２のアーム部は、加熱領域の異なる側にある。
【００２７】
例示的な実施形態では、磁場発生器は、透磁性の第２のコア及び第２のコイルを備え、
第２のコアは、透磁性の第１の部分と、第１の部分から延在する透磁性の第１及び第２のアーム部とを備え、第２のコイルは、第２のコアの第１の部分の周りに巻かれ、第２のコアの第１及び第２のアーム部は、加熱領域に面するそれぞれの自由端を有する。
【００２８】
例示的な実施形態では、物品は、喫煙材を加熱するように変動磁場の侵入によって加熱可能な加熱材を備える第２のヒーターを具備し、物品が加熱領域にあるとき、第２のコアの第１及び第２のアーム部のそれぞれの自由端は第２のヒーターに面する。
【００２９】
例示的な実施形態では、物品の喫煙材は、ヒーターと第２のヒーターとの間に配置される。
【００３０】
例示的な実施形態では、喫煙材は、タバコ及び／又は１つ以上の保湿剤を含む。
【００３１】
例示的な実施形態では、加熱材は、導電性材料、磁性材料、及び磁性導電材料からなる群から選択された１つ以上の材料を含む。
【００３２】
例示的な実施形態では、加熱材は、金属又は金属合金を含む。
【００３３】
例示的な実施形態では、加熱材は、アルミニウム、金、鉄、ニッケル、コバルト、導電性炭素、グラファイト、普通炭素鋼、ステンレス鋼、フェライトステンレス鋼、銅、及び青銅からなる群から選択された１つ以上の材料を含む。
【００３４】
例示的な実施形態では、本システムの物品は、本発明の第１の態様の物品である。本システムの物品は、本発明の第１の態様の物品の例示的な各実施形態に含まれている上記の特徴のうちのいずれか１つ以上を有することができる。
【００３５】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を単なる例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置の磁場発生器の例の概略図である。
【図２】喫煙材を備える物品と、喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置とを具備するシステムの例の概略斜視図である。
【図３】喫煙材を備える物品と、喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置とを具備する別のシステムの例の概略斜視図である。
【図４】喫煙材を備える物品と、喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置とを具備する別のシステムの例の概略部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本書では、用語「喫煙材」は、加熱されると揮発成分を、典型的には蒸気又はエアロゾルの形態で供する材料を含む。「喫煙材」は非タバコ含有材料であってもよいし、タバコ含有材料であってもよい。「喫煙材」は、例えば、タバコ自体、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、タバコ抽出物、均質化タバコ、又はタバコ代替品のうちの１つ以上を含んでいてもよい。喫煙材は、挽きタバコ、刻みラグタバコ、押出タバコ、再生タバコ、再生喫煙材、液体、ゲル、ゲル化シート、粉末、又は塊などの形態とすることが可能である。「喫煙材」は、他に非タバコ製品を含んでいてもよい。この非タバコ製品は、製品によってニコチンを含んでもよいし、含まないでもよい。「喫煙材」は、１つ以上の保湿剤、例えばグリセロール又はプロピレングリコール、を含んでいてもよい。
【００３８】
本書では、用語「加熱材」又は「ヒーター材」は、変動磁場の侵入によって加熱可能な材料を指す。
【００３９】
本書では、用語「香料」及び「香味料」は、成人消費者用の製品において所望の味又は香りを生成するために（現地の規制によって許可される場合に）使用することができる材料を指す。これらの材料は、抽出物（例えば、カンゾウ、アジサイ、ホオノキの葉、カモミール、フェヌグリーク、クローブ、メンソール、ニホンハッカ、アニシード、シナモン、ハーブ、ウィンターグリーン、サクランボ、ベリー、モモ、リンゴ、ドランブイ、バーボン、スコッチ、ウイスキー、スペアミント、ペパーミント、ラベンダー、カルダモン、セロリ、カスカリラ、ナツメグ、ビャクダン、ベルガモット、ゼラニウム、はちみつエッセンス、ローズ油、バニラ、レモン油、オレンジ油、カシア、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、イランイラン、セージ、ウイキョウ、ピーマン、ショウガ、アニス、コリアンダー、コーヒー、又はハッカ属の任意の種からのハッカ油など）、香味強化剤、苦味受容体部位遮断剤、感覚受容体部位活性化剤若しくは感覚受容体部位刺激剤、糖及び／又は代替糖（例えば、スクラロース、アセスルファムカリウム、アスパルテーム、サッカリン、チクロ、ラクトース、スクロース、グルコース、フルクトース、ソルビトール、又はマンニトール）、並びに他の添加物（例えば、チャコール、クロロフィル、ミネラル、植物性物質、又は息清涼剤）を含んでいてもよい。これらは、模造品、合成材料又は天然材料、或いはこれらの混合物であってもよい。これらは、油、液体、ゲル、粉末など、任意の適切な形態であってもよい。
【００４０】
誘導加熱は、導電性物体に変動磁場を侵入させることによってその物体を加熱するプロセスである。このプロセスは、ファラデーの電磁誘導の法則及びオームの法則によって説明される。誘導ヒーターは、電磁石と、この電磁石に交流電流などの変動電流を流すための装置を備えることができる。加熱しようとする物体と電磁石が、電磁石によって生じた変動磁場がこの物体に侵入するような適切な相対位置に配置されると、この物体内に１つ以上の渦電流が発生する。この物体は電流の流れに対する抵抗を有する。したがって、この物体内にこのような渦電流が発生すると、渦電流が物体の電気抵抗に抗して流れ、それによってこの物体が加熱される。このプロセスは、ジュール加熱、オーム加熱、又は抵抗加熱と呼ばれる。誘導加熱することができる物体は、サセプタとして知られている。
【００４１】
サセプタが閉回路の形態のときは、使用時におけるサセプタと電磁石との磁気結合が強くなり、その結果、ジュール加熱が増大し、又は改善されることが分かっている。
【００４２】
磁気ヒステリシス加熱は、磁性材料からなる物体に変動磁場が侵入することによって物体を加熱するプロセスである。磁性材料は、原子スケールの磁石すなわち磁気双極子を多く含んでいると考えることができる。磁場がこのような材料に侵入すると、磁気双極子は磁場に沿って整列する。したがって、交流磁場（例えば、電磁石によって生じたもの）などの変動磁場が磁性材料に侵入すると、磁気双極子の向きは、印加された変動磁場に応じて変化する。このような磁気双極子の再配向によって、磁性材料内に熱が発生する。
【００４３】
物体が導電性及び磁性の両方を有するときは、その物体に変動磁場を侵入させると、物体にジュール加熱及び磁気ヒステリシス加熱の両方を生じさせることができる。さらに、磁性材料を使用すると、変動磁場を強めることができ、それによりジュール加熱を強めることができる。
【００４４】
上記のプロセスのそれぞれにおいて、熱は、外部熱源によって熱伝導により発生するのではなく、物体自体の内部で発生するので、物体内の急速な温度上昇と、より均一な熱分布を達成することができる。これは、特に、物体の材料及び幾何形状を適切に選び、その物体に対して変動磁場の大きさ及び向きを適切に選ぶことによって達成することができる。さらに、誘導加熱及び磁気ヒステリシス加熱では、変動磁場の源と物体との間に物理的な接続部を設ける必要がないので、設計自由度及び加熱プロファイルの制御性を高めるとともに、コストを抑えることができる。
【００４５】
図１を参照すると、本発明の実施形態による、喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置の磁場発生器１２０の例の概略図が示されている。図１に示す磁場発生器１２０は、図２〜４を参照して下記で説明するそれぞれの装置１００、２００、３００にそれぞれ含まれる。しかしながら、他の実施形態では、装置１００、２００、３００は、図１に示すものとは異なる磁場発生器を備えてもよい。
【００４６】
この実施形態では、磁場発生器１２０は、電源１３０と、コイル１４０と、透磁性コア１５０と、コイル１４０に交流電流などの変動電流を流すためのデバイス１６０と、制御器１７０と、使用者が制御器１７０を操作するためのユーザインターフェース１８０と、温度センサ１９０とを備える。
【００４７】
この実施形態では、電源１３０は充電式電池である。他の実施形態では、電源１３０は、例えば、非充電式電池、キャパシタ、電池−キャパシタハイブリッド、又は商用電源への接続部など、充電式電池以外とすることができる。
【００４８】
コイル１４０は任意の適切な形態を採ることができる。この実施形態では、コイル１４０は、銅などの導電性材料の螺旋コイルである。コイル１４０は、透磁性コア１５０の一部分の周りに巻かれる（ｗｏｕｎｄ  ｏｒ  ｗｒａｐｐｅｄ）。
【００４９】
透磁性コア１５０は、使用時、コイル１４０によって生成される磁束を集中させ、磁場をより強力にする。さらに、透磁性コア１５０は、意図する標的に磁場を向ける助けとなる。下記で説明する実施形態において意図する標的は物品１、２、３のヒーター２０、２２である。ヒーター２０、２２は、変動磁場の侵入によって加熱可能な加熱材を備える。このような加熱材の例を下記で説明する。下記で説明する実施形態では、ヒーター２０、２２は、物品１、２、３の喫煙材１０を加熱するためのものである。いくつかの実施形態では、コイル１４０は、透磁性コア１５０の一部分（すなわち、全部ではない）の周りだけに巻くことができる。
【００５０】
透磁性コア１５０は、透磁率が高く、導電率が低いのが好ましい。後者は、使用時、透磁性コア１５０に渦電流が生じることを防ぐ助けとなり、それは、使用時、透磁性コア１５０が加熱されることを防ぐ助けとなる。
【００５１】
図１〜４を参照して本書で説明する実施形態のそれぞれでは、透磁性コア１５０はフェライトを含む、又はフェライトより構成される。フェライトは、例えば、ニッケル及び／又は亜鉛及び／又はマンガンと結合した酸化鉄を含むことができる。フェライトは、保持力が弱い「ソフトフェライト」、又は保持力が強い「ハードフェライト」を考えることができる。使用可能なソフトフェライトの例としては、化学式ＭｎａＺｎ（１−ａ）Ｆｅ２Ｏ４のマンガン亜鉛フェライト、及び化学式ＮｉａＺｎ（１−ａ）Ｆｅ２Ｏ４のニッケル亜鉛フェライトがある。しかしながら、これらの実施形態に対するそれぞれの変形では、透磁性コア１５０は（１つ以上の）異なる材料で作ることができる。例えば、いくつかの実施形態では、透磁性コア１５０は、非導電性材料で互いに絶縁された複数の層の導電性材料を含むことができる。透磁性コア１５０は、非導電性材料で互いに絶縁された数十又は数百の層の導電性材料を有することができる。
【００５２】
この実施形態では、コイル１４０に変動電流を流すためのデバイス１６０は、電源１３０とコイル１４０との間に電気的に接続される。この実施形態では、制御器１７０はまた、電源１３０に電気的に接続され、デバイス１６０に通信可能に接続されてデバイス１６０を制御する。より詳細には、この実施形態では、制御器１７０はデバイス１６０を制御して、電源１３０からコイル１４０への電力の供給を制御するためのものである。この実施形態では、制御器１７０は、プリント回路基板（ＰＣＢ：ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）上の集積回路（ＩＣ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）などのＩＣを備える。他の実施形態では、制御器１７０は異なる形態を採ることができる。いくつかの実施形態では、本装置は、デバイス１６０及び制御器１７０を備える単一の電気又は電子構成部品を有することができる。この実施形態では、制御器１７０は、ユーザインターフェース１８０を使用者が操作することによって動作する。ユーザインターフェース１８０は、磁場発生器１２０が組み入れられた装置１００、２００、３００の外側に配置される。ユーザインターフェース１８０は、押しボタン、トグルスイッチ、ダイヤル、タッチスクリーンなどを備えることができる。他の実施形態では、ユーザインターフェース１８０は遠隔にあって、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）などによって装置の残りの部分に無線で接続することができる。
【００５３】
この実施形態では、使用者がユーザインターフェース１８０を操作すると、制御器１７０は、デバイス１６０に、コイル１４０に交流電流を流してコイル１４０に交流磁場を発生させる。図２〜４を参照して下記で説明する実施形態では、物品１、２、３が加熱領域１１０に配置されると、コイル１４０及び物品１、２、３のヒーター２０は、コイル１４０によって生成された交流磁場が物品１、２、３のヒーター２０の加熱材に侵入するように適切な相対位置に配置される。本書でさらに説明するように、透磁性コア１５０は、磁場が物品１、２、３のヒーター２０の加熱材に侵入するように磁場を向ける助けをする。物品１、２、３のヒーター２０の加熱材が導電性材料のとき、これは、加熱材に１つ以上の渦電流を生じさせることができる。渦電流が加熱材の電気抵抗に抗して加熱材内を流れると、加熱材はジュール加熱によって加熱される。上記のように、加熱材が磁性材料で作られているとき、加熱材内の磁気双極子の向きは印加された磁場の変化に応じて変化し、それによって、加熱材内に熱が生成される。
【００５４】
この実施形態では、温度センサ１９０は、使用時に加熱領域１１０の温度を検知するためのものである。温度センサ１９０は、制御器１７０に通信可能に接続され、その結果、制御器１７０は加熱領域１１０の温度を監視することができる。いくつかの実施形態では、温度センサ１９０は、加熱領域１１０又は物品１、２、３を光学的に温度測定するように構成することができる。いくつかの実施形態では、物品１、２、３は、物品１、２、３の温度を検出するために抵抗温度検出器（ＲＴＤ：ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）などの温度検出器を備えることができる。物品１、２、３は、温度検出器に電気接続などで接続された１つ以上の端子をさらに備えることができる。（１つ以上の）端子は、物品１、２、３が加熱領域１１１内にあるときに、磁場発生器の温度モニタとの電気接続などの接続を行うためのものとすることができる。制御器１７０は温度モニタを備えることができる。したがって、装置１００の温度モニタは、装置１００、２００、３００とともに使用中の物品１、２、３の温度を測定することができる。
【００５５】
いくつかの実施形態では、物品１、２、３のヒーター２０の加熱材の抵抗を適切にすることによって、加熱材の温度変化に対する応答は、物品１、２、３内の温度に関する情報を与えるには十分とすることができる。そのとき、温度センサ１９０は、加熱材を分析するためのプローブを備えることができる。
【００５６】
制御器１７０は、加熱領域１１０の温度を所定の温度範囲内に確実に維持するために、温度センサ１９０又は、温度検出器から受信された１つ以上の信号に基づいて、必要に応じてコイル１４０に流す変動電流又は交流電流の特性をデバイス１６０に調節させることができる。この特性は、例えば、振幅又は周波数とすることができる。使用時、加熱領域１１０内に配置された物品１、２、３内の喫煙材１０は、所定の温度範囲で、喫煙材１０を燃焼させることなく喫煙材１０の少なくとも１つの成分を揮発させるのに十分な加熱がなされる。したがって、制御器１７０、及び装置１００、２００、３００は全体として、喫煙材１０を加熱して、喫煙材１０を燃焼させることなく喫煙材１０の少なくとも１つの成分を揮発させるように構成される。いくつかの実施形態では、温度範囲は、約５０℃〜約３００℃、例えば、約５０℃と約２５０℃との間、約５０℃と約１５０℃との間、約５０℃と約１２０℃との間、約５０℃と約１００℃との間、約５０℃と約８０℃との間、又は約６０℃と約７０℃との間である。いくつかの実施形態では、温度範囲は約１７０℃と約２２０℃との間である。他の実施形態では、温度範囲は、この範囲以外であってもよい。
【００５７】
いくつかの実施形態では、温度センサ１９０を省略することができる。
【００５８】
図２を参照すると、本発明の実施形態によるシステムの例の概略斜視図が示されている。システム１０００は、喫煙材１０を備える物品１と、喫煙材１０を加熱して喫煙材１０の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置１００とを具備する。この実施形態では、装置１００は、喫煙材１０を燃焼させることなく喫煙材１０を加熱して喫煙材１０の少なくとも１つの成分を揮発させるためのものである。
【００５９】
この実施形態では、システム１０００の物品１は、加熱材を備えるヒーター２０を具備する。加熱材は、変動磁場の侵入によって加熱可能である。ヒーター２０は喫煙材１０の中にある。他の実施形態では、喫煙材１０はヒーター２０の一方の側だけにあってもよい。喫煙材１０及びヒーター２０を取り囲んで、喫煙材１０とヒーター２０との相対位置を保つ助けとなるカバー３０を物品１はまた備える。カバー３０は、カバー３０の外部からカバー３０の内部を断熱することができる。カバー３０は、コア１５０からヒーター２０を電気絶縁することができる。カバー３０は、紙、厚紙、プラスチック材料などの任意の適切な材料で作ることができる。他の実施形態では、カバー３０は異なる形態を採ることができる、又は省略することができる。
【００６０】
この実施形態では、物品１は、物品１の長手方向軸に垂直な面に実質的に円形の断面を有する細長い円筒状である。しかしながら、他の実施形態では、物品１は、円形以外の断面を有してもよい、及び／又は、細長くなくてもよい、及び／又は、円筒状でなくてもよい。物品１は、シガレットに近い大きさを有することができる。
【００６１】
この実施形態では、装置１００は、物品１を受け入れるための加熱領域１１０と、図１に概略的に示した磁場発生器１２０とを備える。この実施形態では、加熱領域１１０は、装置１００内の凹部である。さらに、この実施形態では、加熱領域１１０は、コア１５０内の凹部である。より詳細には、この実施形態では、凹部１１０は、細長く、長手方向軸Ａ−Ａを有する。さらに、図２には明確には示されていないが、この実施形態では、凹部１１０は、凹部１１０の長手方向軸Ａ−Ａに垂直な面に実質的に円形の断面を有する円筒状である。他の実施形態では、加熱領域１１０は、円形以外の断面を有してもよい、及び／又は、細長くなくてもよい、及び／又は、円筒状でなくてもよい。この実施形態では、物品１と凹部１１０とは、物品１が凹部１１０内に滑り嵌めするような相対寸法になっている。
【００６２】
この実施形態では、磁場発生器１２０のコア１５０は、透磁性の第１の部分１５５と、透磁性の第１のアーム部１５１と、透磁性の第２のアーム部１５２とを備える。第１のアーム部１５１は、コア１５０の第１の部分１５５の第１の端部１５５ａから延在し、第２のアーム部１５２は、コア１５０の第１の部分１５５の第２の端部１５５ｂから延在する。第１の部分１５５の第２の端部１５５ｂは、第１の部分１５５の第１の端部１５５ａの反対側にある。
【００６３】
この実施形態では、コア１５０の第１のアーム部１５１と第２のアーム部１５２とは加熱領域１１０の両側にある。より詳細には、この実施形態では、コア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２は、加熱領域１１０の両側にそれぞれの自由端１５１ａ、１５２ｂを有する。コア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２のそれぞれの自由端１５１ａ、１５２ａは、加熱領域１１０を介して互いに向かい合っている。さらに、この実施形態では、コア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２のそれぞれは、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに平行な方向に細長い。
【００６４】
この実施形態では、コア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２の、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに垂直な面のそれぞれの断面形状は、実質的にＬ字形である。他の実施形態では、断面形状は、４５度の弧状又はベンドなどのＬ字形以外であってもよい。この実施形態では、コア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２のそれぞれは、実質的に９０度でコア１５０の第１の部分１５５につながっている。他の実施形態では、この角度は、９０度以外、例えば、１０度と１７０度との間、３０度と１５０度との間、４５度と１３５度との間、又は６０度と１２０度の間としてもよい。
【００６５】
この実施形態では、コイル１４０は、コア１５０の第１の部分１５５の周りに巻かれる。この実施形態では、コイル１４０は、コア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２のどちらの周りにも巻かれない。この実施形態では、コイル１４０は、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに垂直な軸に概ね沿って延在する。コイル１４０が取り囲む容積にはコア１５０の第１の部分１５５が含まれ、加熱領域１１０は含まれない。すなわち、コイル１４０は、加熱領域１１０を取り囲まない。したがって、コイル１４０のいくつかの部分は、コア１５０の第１部分１５５と加熱領域１１０との間にあり、コア１５０の第１の部分１５５は、コイル１４０の他のいくつかの部分と加熱領域１１０との間にある。
【００６６】
装置１００及び物品１は、図２に示すように、物品１が加熱領域１１０内に配置されたときに、磁場発生器１２０によって生成された変動磁場が物品１のヒーター２０に侵入するような相対寸法である。コア１５０の幾何形状、並びに加熱領域１１０及び使用時の物品１に対するコア１５０の位置は、ヒーター２０にこのように侵入するように磁場を向ける助けとなる。ヒーター２０のこの侵入は図２において矢印Ｍで示されている。図２の矢印Ｍは、磁場の瞬間的な磁力線の１つを表している。磁力線は、コア１５０の第１の部分１５５を通り、コア１５０の第１のアーム部１５１を通って第１のアーム部１５１の自由端１５１ａへ、第１のアーム部１５１の自由端１５１ａからヒーター２０へ、ヒーター２０を通り、ヒーター２０からコア１５０の第２のアーム部１５２の自由端１５２ａへ、そして第２のアーム部１５２を通ってコア１５０の第１の部分１５５へ延在する経路を辿ることが分かる。変動磁場が交流磁場の場合、磁力線の方向は何度も逆転するが、それでも実質的にはこの経路にある。
【００６７】
第１及び第２のアーム部１５１、１５２の第１及び第２の自由端１５１ａ、１５２ａが物品１のヒーター２０に近ければ近いほど、ヒーター２０を通るように向けられる磁場の割合は大きくなる。いくつかの実施形態では、コア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２の自由端１５１ａ、１５２ａは、物品１が加熱領域１１０に配置されたときに物品１に接触することさえある。さらに、第１及び第２のアーム部１５１、１５２の自由端１５１ａ、１５２ａのそれぞれの表面積が小さければ小さいほど、使用時に磁場がより集中してそれらを通過する。例えば、いくつかの実施形態では、自由端１５１ａ、１５２ａは、凸状としてもよく、第１及び第２のアーム部１５１、１５２のそれぞれの先細部分の端としてもよく、又は、うね又はこぶなどの１つ以上の表面特徴部を備えてもよい。いくつかの実施形態では、物品１のヒーター２０又はその端は、通過する磁場を集中させるのに適した形状にしてもよい。
【００６８】
図３を参照すると、本発明の実施形態による別のシステムの例の概略斜視図が示されている。システム２０００は、喫煙材１０を備える物品２と、喫煙材１０を加熱して喫煙材１０の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置２００とを具備する。この実施形態では、装置２００は、喫煙材１０を燃焼させることなく喫煙材１０を加熱して喫煙材１０の少なくとも１つの成分を揮発させるためのものである。
【００６９】
この実施形態では、物品２は、図３では９０度回転しているものの、図２のシステム１０００の物品１と同じであり、したがって、再度、詳細には説明しない。図２の物品１に対して本書で説明する可能な変形のいずれも、図３の物品２に対してなされて個別の各実施形態を形成することができる。
【００７０】
この実施形態では、装置２００は、物品２を受け入れるための加熱領域１１０と、図１に概略的に示した磁場発生器１２０とを備える。この実施形態では、加熱領域１１０は、装置２００内の凹部である。さらに、この実施形態では、加熱領域１１０は、コア１５０内の凹部である。より詳細には、この実施形態では、凹部１１０は、細長く、長手方向軸Ａ−Ａを有する。さらに、図３には明確には示されていないが、この実施形態では、凹部１１０は、凹部１１０の長手方向軸Ａ−Ａに垂直な面に実質的に円形の断面を有する円筒状である。他の実施形態では、加熱領域１１０は、円形以外の断面を有してもよい、及び／又は、細長くなくてもよい、及び／又は、円筒状でなくてもよい。この実施形態では、物品２と凹部１１０とは、物品２が凹部１１０内に滑り嵌めするような相対寸法になっている。
【００７１】
この実施形態では、磁場発生器１２０のコア１５０は、透磁性の第１の部分１５５と、透磁性の第１のアーム部１５１と、透磁性の第２のアーム部１５２、透磁性の第３のアーム部１５３と、透磁性の第４のアーム部１５４とを備える。第１及び第３のアーム部１５１、１５３は、コア１５０の第１の部分１５５の第１の端部１５５ａから延在し、第２及び第４のアーム部１５２、１５４は、コア１５０の第１の部分１５５の第２の端部１５５ｂから延在する。第１の部分１５５の第２の端部１５５ｂは、第１の部分１５５の第１の端部１５５ａの反対側にある。
【００７２】
この実施形態では、コア１５０の第１及び第４のアーム部１５１、１５４は加熱領域１１０の第１の側にあり、第２及び第３のアーム部１５２、１５３は加熱領域１１０の第２の側にある。加熱領域１１０の第１の側は、加熱領域１１０の第２の側の反対側にある。第１のアーム部１５１は、加熱領域１１０を介して第３のアーム部１５３に面し、第４のアーム部１５４は、加熱領域１１０を介して第２のアーム部１５２に面する。したがって、コア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２は加熱領域１１０の両側にあり、コア１５０の第３及び第４のアーム部１５３、１５４は加熱領域１１０の両側にある。したがって、加熱領域１１０の部分は、第１のアーム部１５１と第３のアーム部１５３との間、並びに、第２のアーム部１５２と第４のアーム部１５４との間に効果的に配置される。この実施形態では、コア１５０の第１の部分１５５は、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに平行な方向に細長い。さらに、この実施形態では、コア１５０の第１、第２、第３、及び第４のアーム部１５１、１５２、１５３、１５４のそれぞれは、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに垂直な方向に細長い。
【００７３】
この実施形態では、コア１５０の第１アーム部１５１と第３のアーム部１５３とが組み合わさったものの、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに垂直な面の断面形状は、実質的にＣ字形である。同様に、この実施形態では、コア１５０の第２アーム部１５２と第４のアーム部１５４とが組み合わさったものの、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに垂直な断面形状は、実質的にＣ字形である。他の実施形態では、これらの断面形状は、Ｃ字形以外であってもよい。この実施形態では、コア１５０の第１、第２、第３、及び第４のアーム部１５１、１５２、１５３、１５４のそれぞれは、実質的に９０度でコア１５０の第１の部分１５５につながっている。他の実施形態では、この角度は、９０度以外、例えば、１０度と１７０度との間、３０度と１５０度との間、４５度と１３５度との間、又は６０度と１２０度の間としてもよい。
【００７４】
この実施形態では、コイル１４０は、コア１５０の第１の部分１５５の周りに巻かれる。この実施形態では、コイル１４０は、コア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２のどちらの周りにも巻かれない。この実施形態では、コイル１４０は、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに平行な軸に概ね沿って延在する。コイル１４０が取り囲む容積にはコア１５０の第１の部分１５５が含まれ、加熱領域１１０は含まれない。すなわち、コイル１４０は、加熱領域１１０を取り囲まない。したがって、コイル１４０のいくつかの部分は、コア１５０の第１部分１５５と加熱領域１１０との間にあり、コア１５０の第１の部分１５５は、コイル１４０の他のいくつかの部分と加熱領域１１０との間にある。
【００７５】
装置２００と物品２とは、図３に示すように、物品２が加熱領域１１０に配置されたときに、磁場発生器１２０によって生成された変動磁場が物品２のヒーター２０に侵入するような相対寸法になっている。コア１５０の幾何形状、並びに加熱領域１１０及び使用時の物品２に対するコア１５０の位置は、ヒーター２０にこのように侵入するように磁場を向ける助けとなる。ヒーター２０のこの侵入は図３において矢印Ｍで示されている。図３の矢印Ｍは、磁場の少数の瞬間的な磁力線を表している。磁力線は、コア１５０の第１の部分１５５を通り、コア１５０の第１又は第３のアーム部１５１、１５３を通ってヒーター２０へ、ヒーター２０を通り、ヒーター２０からコア１５０の第２又は第４のアーム部１５２、１４へ、そして第２又は第４のアーム部１５２、１５４を通ってコア１５０の第１の部分１５５へ延在する経路を辿ることが分かる。変動磁場が交流磁場の場合、磁力線の方向は何度も逆転するが、それでも実質的にはこれらの経路にある。
【００７６】
コア１５０のアーム部１５１、１５２、１５３、１５４が物品２のヒーター２０に近ければ近いほど、ヒーター２０を通るように向けられる磁場の割合は大きくなる。いくつかの実施形態では、コア１５０のアーム部１５１、１５２、１５３、１５４のいくつか、又はすべては、物品２が加熱領域１１０に配置されたときに物品２に接触することさえある。
【００７７】
図３の実施形態に対する変形では、コア１５０のアーム部１５１、１５２、１５３、１５４は、コア１５０の第１の部分１５５をコア１５０の第２の部分に接続することができる。コアの第２の部分は、コア１５０の第１の部分１５５から加熱領域１１０の反対側にすることができる。すなわち、アーム部１５１、１５２、１５３、１５４は図示のようにそれぞれの自由端を有することができず、その代わりに、コア１５０の第１の部分１５５と同様なコア１５０の一部分によってすべて互いに接合することができる。コア１５０は、加熱領域１１０の長手方向軸に平行な面の周りに対称とすることができる。このような実施形態では、コア１５０の第１及び第２の部分とコア１５０の第１及び第３のアーム部１５１、１５３は第１の窓を画定し、コア１５０の第１及び第２の部分とコア１５０の第２及び第４のアーム部１５２、１５４は第２の窓を画定する。加熱領域１１０の長手方向軸は、窓の一方又は両方を通って延在することができる。さらに、加熱領域１１０は、窓のそれぞれを通って延在する、又は窓のそれぞれを通してアクセス可能である。磁場発生器は、コアの第２の部分の周りに巻かれた第２のコイルを備えることができる。このような構造では、第１の組の磁力線は図３に示す経路を辿ることができるが、第２の組の磁力線は、第１の部分１５５の代わりにコア１５０の第２の部分を通り、アーム部１５１、１５２、１５３、１５４を通り、そして物品２のヒーター２０を通って延在する経路を辿ることができる。
【００７８】
図４を参照すると、本発明の実施形態による別のシステムの例の概略斜視図が示されている。システム３０００は、喫煙材１０を備える物品３と、喫煙材１０を加熱して喫煙材１０の少なくとも１つの成分を揮発させるための装置３００とを具備する。この実施形態では、装置３００は、喫煙材１０を燃焼させることなく喫煙材１０を加熱して喫煙材１０の少なくとも１つの成分を揮発させるためのものである。
【００７９】
この実施形態では、システム３０００の物品３は、喫煙材１０の塊と、第１のヒーター２０と、第２のヒーター２２と、カバー３０とを備える。
【００８０】
第１及び第２のヒーター２０、２２のそれぞれは、変動磁場の侵入によって加熱可能な加熱材を備える。この実施形態では、第１のヒーター２０は棒の形態で、第２のヒーター２２は、第１のヒーター２０の一部分を取り囲む管の形態である。この実施形態では、第１のヒーター２０は喫煙材１０の中にあり、第２のヒーター２２は喫煙材１０を取り囲む。したがって、喫煙材１０は、第１のヒーター２０と第２のヒーター２２との間にある。他の実施形態では、第１及び第２のヒーター２０、２２は、図示のものとは異なる形態を採ることができる。しかしながら、第１のヒーター２０は、この実施形態の場合のように、第２のヒーター２２と接触しないことが好ましい。
【００８１】
物品３のカバー３０は、喫煙材１０、並びに第１及び第２のヒーター２０、２２を取り囲んで、喫煙材１０とヒーター２０、２２との相対位置を保つ助けとなる。カバー３０は、紙、厚紙、プラスチック材料などの任意の適切な材料で作ることができる。他の実施形態では、カバー３０は異なる形態を採ることができる、又は省略することができる。
【００８２】
この実施形態では、物品３は、物品３の長手方向軸に垂直な面に実質的に円形の断面を有する細長い円筒状である。しかしながら、他の実施形態では、物品３は、円形以外の断面を有してもよい、及び／又は、細長くなくてもよい、及び／又は、円筒状でなくてもよい。物品３は、シガレットに近い大きさを有することができる。
【００８３】
この実施形態では、装置３００は、物品３を受け入れるための加熱領域１１０と、磁場発生器とを備える。磁場発生器は、図１で概略的に示した磁場発生器１２０のすべての構成部品、並びに、下記でより詳細に説明するように、第２の透磁性コア２５０、及び第２のコア２５０の周りに巻かれた第２のコイル２４０を備える。デバイス１６０は、第２のコイル２４０に変動電流を流すためのものである。デバイス１６０は、電源１３０と第２のコイル２４０との間に電気的に接続される。デバイス１６０と第２のコイル２４０との間の電気接続は、デバイス１６０と第１のコイル１４０との間の電気接続と並列又は直列にすることができる。
【００８４】
デバイス１６０は、第１及び第２のコイル１４０、２４０の一方に変動電流を流すのとは独立して、第１及び第２のコイル１４０、２４０の他方に変動電流を流すように制御器１７０によって制御可能とすることができる。例えば、制御器１７０は、第１の時間間隔で第１のコイル１４０に電流を流すようにし、次いで、第２の時間間隔で第２のコイル２４０に電流を流すようにすることができる。第２の時間間隔は、第１の時間間隔の終了時に開始することができる。このような動作によって、物品３の喫煙材１０を漸進的に加熱することができる。
【００８５】
この実施形態では、加熱領域１１０は、装置３００内の凹部である。より詳細には、この実施形態では、凹部１１０は、それを通って物品３が凹部１１０内に挿入可能となる開かれた第１の端部１１１と、第１の端部１１１の反対側の第２の端部１１２と、第１の端部１１１と第２の端部１１２とを接続する１つ以上の側部とを有する。凹部１１０は、細長く、長手方向軸Ａ−Ａを有する。さらに、図４には明確には示されていないが、この実施形態では、凹部１１０は、凹部１１０の長手方向軸Ａ−Ａに垂直な面に実質的に円形の断面を有する円筒状である。他の実施形態では、加熱領域１１０は、円形以外の断面を有してもよい、及び／又は、細長くなくてもよい、及び／又は、円筒状でなくてもよい。この実施形態では、物品３と凹部１１０とは、物品３が凹部１１０内に滑り嵌めするような相対寸法になっている。
【００８６】
この実施形態では、磁場発生器１２０の第１のコア１５０は、透磁性の第１の部分１５５と、透磁性の第１のアーム部１５１と、透磁性の第２のアーム部１５２を備える。第１のアーム部１５１は、第１のコア１５０の第１の部分１５５の第１の端部１５５ａから延在し、第２のアーム部１５２は、第１のコア１５０の第１の部分１５５の第２の端部１５５ｂから延在する。第１の部分１５５の第２の端部１５５ｂは、第１の部分１５５の第１の端部１５５ａの反対側にある。
【００８７】
この実施形態では、第１のコア１５０の第１のアーム部１５１と第２のアーム部１５２とは、加熱領域１１０の異なる側にある。より詳細には、この実施形態では、第１のコア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２は、加熱領域１１０の異なる側にそれぞれの自由端１５１ａ、１５２ｂを有する。この実施形態では、第１のコア１５０の第１のアーム部１５１は、凹部１１０の側部、又は側部の１つにあり、第１のコア１５０の第２のアーム部１５２は、凹部１１０の第２の端部１１２にある。より詳細には、第１のアーム部１５１の自由端１５１ａは凹部１１０の側部、又は側部の１つにあり、第２のアーム部１５２の自由端１５２ａは凹部１１０の第２の端部１１２にある。この実施形態では、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａは第２のアーム部１５２の自由端１５２ａを通過する。第１のコア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２の各自由端１５１ａ、１５２ａは加熱領域１１０に面する。この配置によって、いくつかの磁力線Ｍ１は、第１のコア１５０から第１のヒーター２０に入るように延在する第１の経路を辿るが、他の磁力線Ｍ２が、第２のコア２５０から第２のヒーター２２に入るように延在する第２の経路を辿る助けになる。すなわち、第２のアーム部１５２を凹部１１０の第２の端部１１２に配置することによって、磁束は、第１のコア１５０から、第２のヒーター２２ではなくむしろ、第１のヒーター２０に流れやすくなる。
【００８８】
この実施形態では、第１のコア１５０の第１のアーム部１５１の、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに平行な断面形状は、実質的にＬ字形である。他の実施形態では、断面形状は、４５度の弧状又はベンドなどのＬ字形以外であってもよい。さらに、この実施形態では、第１のコア１５０の第２のアーム部１５２の、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに平行な断面形状は、実質的にＣ字形である。他の実施形態では、断面形状は、Ｃ字形以外であってもよい。
【００８９】
この実施形態では、コイル１４０は、第１のコア１５０の第１の部分１５５の周りに巻かれる。この実施形態では、コイル１４０は、第１のコア１５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２のどちらの周りにも巻かれない。この実施形態では、コイル１４０は、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに平行な軸に概ね沿って延在する。コイル１４０が取り囲む容積には第１のコア１５０の第１の部分１５５が含まれ、加熱領域１１０は含まれない。すなわち、コイル１４０は、加熱領域１１０を取り囲まない。したがって、コイル１４０のいくつかの部分は、第１のコア１５０の第１の部分１５５と加熱領域１１０との間にあり、第１のコア１５０の第１の部分１５５は、コイル１４０の他のいくつかの部分と加熱領域１１０との間にある。
【００９０】
装置３００と物品３とは、図４に示すように、物品３が加熱領域１１０に配置されたときに、磁場発生器１２０の第１のコイル１４０によって生成された変動磁場が物品３の第１のヒーター２０に侵入するような相対寸法になっている。第１のコア１５０の幾何形状、並びに加熱領域１１０及び使用時の物品３に対する第１のコア１５０の位置は、第１のヒーター２０にこのように侵入するように磁場を向ける助けとなる。ヒーター２０のこの侵入は図４において矢印Ｍ１で示されている。図４の矢印Ｍ１は、磁場の瞬間的な磁力線の１つを表している。磁力線は、第１のコア１５０の第１の部分１５５を通り、第１のコア１５０の第１のアーム部１５１を通って第１のヒーター２０へ、第１のヒーター２０を通り、第１のヒーター２０から第１のコア１５０の第２のアーム部１５２へ、そして第２のアーム部１５２を通って第１のコア１５０の第１の部分１５５へ延在する経路を辿ることが分かる。変動磁場が交流磁場の場合、磁力線の方向は何度も逆転するが、それでも実質的にはこの経路にある。
【００９１】
透磁性の第２のコア２５０は、透磁性の第１の部分２５５と、透磁性の第１のアーム部２５１と、透磁性の第２のアーム部２５２とを備える。第１のアーム部２５１は、第２のコア２５０の第１の部分２５５の第１の端部２５５ａから延在し、第２のアーム部２５２は、第２のコア２５０の第１の部分２５５の第２の端部２５５ｂから延在する。第１の部分２５５の第２の端部２５５ｂは、第１の部分２５５の第１の端部２５５ａの反対側にある。
【００９２】
この実施形態では、第２のコア２５０の第１アーム部２５１と第２のアーム部２５２とは加熱領域１１０の同じ側にある。他の実施形態では、第２のコア２５０の第１のアーム部２５１と第２のアーム部２５２とは加熱領域１１０の両側など異なる側にあってもよい。さらに、第２のコア部２５０の第１及び第２のアーム部２５１、２５２は、加熱領域１１０に面するそれぞれの自由端２５１ａ、２５２ａを有する。
【００９３】
この実施形態では、第２のコア２５０の第１及び第２のアーム部２５１、２５２のそれぞれの、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに平行な断面形状は、実質的にＬ字形である。他の実施形態では、断面形状は、４５度の弧状又はベンドなどのＬ字形以外であってもよい。
【００９４】
この実施形態では、第２のコイル２４０は、第２のコア２５０の第１の部分２５５の周りに巻かれる。この実施形態では、第２のコイル２４０は、第２のコア２５０の第１及び第２のアーム部２５１、２５２のどちらの周りにも巻かれない。この実施形態では、第２のコイル２４０は、加熱領域１１０の長手方向軸Ａ−Ａに平行な軸に概ね沿って延在する。コイル２４０が取り囲む容積には第２のコア２５０の第１の部分２５５が含まれ、加熱領域１１０は含まれない。すなわち、第２のコイル２４０は、加熱領域１１０を取り囲まない。したがって、第２のコイル２４０のいくつかの部分は、第２のコア２５０の第１部分２５５と加熱領域１１０との間にあり、第２のコア２５０の第１の部分２５５は、第２のコイル２４０の他のいくつかの部分と加熱領域１１０との間にある。
【００９５】
装置３００と物品３とは、図４に示すように、物品３が加熱領域１１０に配置されたときに、第２のコイル２４０によって生成された変動磁場が物品３の第２のヒーター２２に侵入するような相対寸法になっている。第２のコア２５０の幾何形状、並びに加熱領域１１０及び使用時の物品３に対する第２のコア２５０の位置は、第２のヒーター２２にこのように侵入するように磁場を向ける助けとなる。ヒーター２２のこの侵入は図４において矢印Ｍ２で示されている。図４の矢印Ｍ２は、磁場の瞬間的な磁力線の１つを表している。磁力線は、第２のコア２５０の第１の部分２５５を通り、第２のコア２５０の第１のアーム部２５１を通って第２のヒーター２２へ、第２のヒーター２２を通り、第２のヒーター２２から第２のコア２５０の第２のアーム部２５２へ、そして第２のアーム部２５２を通って第２のコア２５０の第１の部分２５５へ延在する経路を辿ることが分かる。変動磁場が交流磁場の場合、磁力線の方向は何度も逆転するが、それでも実質的にはこの経路にある。
【００９６】
第１及び第２のコア１５０、２５０のアーム部１５１、１５２、２５１、２５２が物品３の第１及び第２のヒーター２０、２２に近ければ近いほど、第１及び第２のヒーター２０、２２を通るように向けられる磁場の割合は大きくなる。いくつかの実施形態では、コア１５０、２５０のアーム部１５１、１５２、２５１、２５２のいくつか、又はすべては、物品３が加熱領域１１０に配置されたときに物品３に接触することさえある。さらに、アーム部１５１、１５２、２５１、２５２の自由端１５１ａ、１５２ａ、２５１ａ、２５２ａのそれぞれの表面積が小さければ小さいほど、使用時に磁場がより集中して通過する。自由端１５１ａ、１５２ａ、２５１ａ、２５２ａは、上記の形態のうちのいずれかを採ることができる。
【００９７】
上記の実施形態のそれぞれで、第１又は第２のコア１５０、２５０の第１の部分１５５、２５５は、コア１５０、２５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２のそれぞれと単一のもの又は一体である。しかしながら、いくつかの実施形態では、第１又は第２のコア１５０の第１の部分１５５、２５５は、コア１５０、２５０の第１及び第２のアーム部１５１、１５２の一方又は両方とは単一のものでなく、それに取り付けられてもよい。
【００９８】
図１〜４では、第１及び第２のコイル１４０、２４０は、数巻きだけ有するように示されている。しかしながら、実際には、第１及び第２のコイル１４０、２４０のそれぞれは数十又は数百の巻きを備えることができる。
【００９９】
図１〜４では、加熱領域１１０は凹部１１０である。他の実施形態では、加熱領域１１０は、凹部以外、例えば、棚、面、又は突起としてもよく、また物品１、２、３と協働するために物品１、２、３との機械的な嵌合を必要としてもよい。凹部１１０は、コア１５０、２５０と、透磁性の弱い又は透磁性のない他の材料、例えば、装置１００、２００、３００のハウジングとを組み合わせて画定することができる。ハウジングは、例えば、プラスチック材料から作ることができる。
【０１００】
いくつかの実施形態では、磁場発生器１２０のコイル１４０、２４０のインピーダンスは、物品１、２、３のヒーター２０、２２のインピーダンスと等しい、又は実質的に等しい。そうでなくて、物品１、２、３のヒーター２０、２２のインピーダンスがコイル１４０、２４０のインピーダンスより低い場合、使用時にヒーター２０、２２の両端に発生する電圧は、インピーダンスを合わせたときにヒーター２０、２２の両端に発生させることができる電圧より低くなり得る。或いは、そうではなくて、物品１、２、３のヒーター２０、２２のインピーダンスが、コイル１４０、２４０のインピーダンスより高い場合、使用時にヒーター２０、２２に発生する電流は、インピーダンスを合わせたときにヒーター２０、２２に発生させることができる電流より少なくなり得る。インピーダンスを合わせることは、使用時に加熱されるときに、電圧と電流のバランスをとって物品１、２、３のヒーター２０、２２によって発生される加熱力を最大にする助けになり得る。
【０１０１】
上記の実施形態のそれぞれでは、ヒーター２０、２２の加熱材はアルミニウムである。しかしながら、他の実施形態では、加熱材は、導電性材料、磁性材料、及び磁性導電材料からなる群から選択された１つ以上の材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、加熱材は、金属又は金属合金を含むことができる。いくつかの実施形態では、加熱材は、アルミニウム、金、鉄、ニッケル、コバルト、導電性炭素、グラファイト、普通炭素鋼、ステンレス鋼、フェライトステンレス鋼、銅、及び青銅からなる群から選択された１つ以上の材料を含むことができる。他の（１つ以上の）加熱材を他の実施形態で使用することができる。いくつかの実施形態では、加熱材は磁性体とすることができる。また、加熱材として磁性導電材を用いると、使用時、磁性導電材料と装置の電磁石との間の磁気結合を強くすることができることも分かっている。これは、磁気ヒステリシス加熱を潜在的に可能にすることに加えて、加熱材のジュール加熱を増大させる、又は改善することができ、したがって、喫煙材２０の加熱を増大させる、又は改善することができる。
【０１０２】
図２〜４に示す物品１、２、３のそれぞれでは、ヒーター２０、２２の加熱材は喫煙材１０と接触している。したがって、加熱材が変動磁場の侵入によって加熱されると、熱を加熱材から直接喫煙材１０に伝達することができる。他の実施形態では、加熱材は喫煙材１０と接触しないようにしてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、物品１、２、３は、加熱材のない、加熱材を喫煙材１０から離間する熱伝導遮蔽物を備えることができる。いくつかの実施形態では、熱伝導遮蔽物は、加熱材上のコーティングであってもよい。このような遮蔽物を設けると、熱を分散して加熱材の過熱点を緩和する助けとなるのに有利となり得る。
【０１０３】
上記の実施形態のそれぞれでは、加熱材は、誘導電流及び／又は磁気双極子の誘導再配向のほとんどが生じる外側の領域である表皮深さを有することができる。加熱材を備える構成部品の厚さを比較的薄くすることによって、構成部品の他の寸法に比べて比較的長い奥行き又は厚さを有する構成部品の加熱材と比べると、所与の変動磁場によって加熱材のより大きな割合を加熱可能にすることができる。したがって、材料をより効率的に使用することになる。それはコストを削減する。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、加熱材を備える構成部品は、その中に切れ目又は穴を備えていてもよい。このような切れ目又は穴は、使用時に喫煙材１０の異なる領域が加熱される度合いを制御するための熱断絶部として機能してもよい。加熱材のうち切れ目又は穴を有する領域は、切れ目又は穴のない領域よりも加熱される程度を低くすることができる。これは、喫煙材１０を漸進的に加熱し、したがって、蒸気を漸進的に生成する助けとなり得る。一方、このような切れ目又は穴を使用して、使用時、複雑な渦電流の生成を最適化することができる。
【０１０５】
上記の実施形態の各々において、喫煙材１０はタバコを含んでいる。しかしながら、これらの実施形態の各々の変形例では、喫煙材１０は、タバコのみからなるものであってもよいし、ほぼ全体がタバコのみからなるものであってもよいし、タバコとタバコ以外の喫煙材とを含むものであってもよいし、タバコ以外の喫煙材を含むものであってもよいし、タバコを含まないものであってもよい。いくつかの実施形態では、喫煙材１０は、蒸気又はエアロゾルの形成剤や、湿潤剤（例えば、グリセロール、プロピレングリコール、トリアセチン、又はジエチレングリコール）を含んでいてもよい。
【０１０６】
上記の実施形態のそれぞれでは、物品１、２、３は消耗品である。物品が消耗品である実施形態では、物品１、２、３内の喫煙材１０の（１つ以上の）揮発成分のすべて又は実質的にすべてが消費されると、使用者は物品１、２、３を装置１００、２００、３００から取り外して物品１、２、３を処分することができる。使用者は、引き続き、別の物品１、２、３で装置１００、２００、３００を再使用することができる。しかしながら、他のそれぞれの実施形態では、物品１、２、３は消耗品でないものとすることができ、喫煙材２０の（１つ以上の）揮発可能な成分が消費されると、装置１００、２００、３００と物品１、２、３とを一緒に処分することができる。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、装置１００、２００、３００は、装置１００、２００、３００とともに使用可能な物品１、２、３とは別個に販売され、供給され、又はその他の方法により提供される。しかしながら、いくつかの実施形態では、装置１００、２００、３００及び１つ以上の上記物品１、２、３を、キットや組立体などのシステム１０００、２０００、３０００として、場合によっては清掃器具などの追加の構成要素とともに一緒に提供してもよい。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、装置１００、２００、３００は、変動磁場の侵入によって加熱可能な加熱材を備えるヒーターを備えることができる。（１つ以上の）コアは、磁束が装置１００、２００、３００のヒーターを通って流れやすくなるような形状にすることができる。装置１００、２００、３００のこのようなヒーターは、例えば、加熱領域１１０を画定する管状のヒーターを備えることができる。いくつかのこのような実施形態では、物品１、２、３には加熱材がなくてもよく、喫煙材を装置１００、２００、３００のヒーターから伝わる熱によって加熱することができる。
【０１０９】
本発明は、本明細書で説明した物品のいずれか１つと、本明細書で説明した装置のいずれか１つとを備えるシステムとして実施することも可能である。ここで、磁場発生器によって生成される変動磁場の侵入による加熱のための加熱材（例えば、サセプタの形態のもの）は、装置自身が有する。物品が加熱領域内にあるとき、装置の加熱材で発生した熱を物品に伝達して、物品内の喫煙材を加熱、又はさらに加熱することができる。
【０１１０】
様々な課題に対処し、技術を進歩させるため、本開示はその全体にわたって様々な実施形態を例示している。これらの実施形態は、特許請求された発明を実施することが可能なものであり、また、喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させるための優れた装置、並びにこのような装置、及びこのような装置とともに使用するための物品を備える優れたシステムを提供するものである。本開示の利点及び特徴は、実施形態のうち代表的な例のものにすぎず、すべての利点や特徴を網羅したものでもなければ、他の利点や特徴を排除するものでもない。これらは、特許請求の範囲などに開示される特徴の理解と教示を助けるためだけに提示されている。本開示の利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、及び／又は他の側面は、特許請求の範囲によって規定されたとおりに本開示を限定するもの、或いは特許請求の範囲の均等物を制限するものと考えるべきではなく、本開示の範囲や趣旨から逸脱することなく他の実施形態を利用し、変形を施すことができることを理解されたい。様々な実施形態が、開示された要素、構成、特徴、部品、ステップ、手段などの様々な組合せを適切に備え、それらのみから構成され、或いは実質的にそれらから構成されてもよい。本開示は、特許請求の範囲に現在は記載されていないが将来記載される可能性のある他の発明を含む可能性がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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